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1、硬关井时的井口流场分析摘 要在钻井过程中，为防止井涌、井喷、井喷失控等钻井事故的发生，实现安全高效的勘探钻井作业，井控设备的可靠性显得十分重要。近些年来，随着钻井技术和钻井工艺的不断发展，油田中深井、超深井和高压油气井越来越多，使得油气田发生井喷失控的危险性越来越高，因此，选择关井技术对控制溢流和防止井喷等显得尤为重要。目前，我国在井控过程中大多采用“软关井”、“ 半软关井”或“硬关井”三种关井方式，采用不同的关井方式，对井口装备产生的作用也各不相同，我们必须从安全性、可靠性和时间等反面考虑。因此，如何选用合适的关井方式就成为了一个需要认真研究并加以解决的问题。本文针对油田井控装备的现状，在对
2、目前井控装备和井控技术、流体模型研究的基础上，开展了硬关井程序下的水击模型的建立及不同因素下的井口压力变化的有限元模拟，并对闸板防喷器壳体进行了仿真分析。本论文主要完成了以下几方面的工作：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。(1) 在对现场井控理论和井控装备研究的基础上，分析各种客观条件下所适用的关井方式，得出在某些特定条件下使用硬关井更利于井控的结论，指出硬关井水击分析的必要性。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。(2) 完成了一定假设前提下提出水击波速和水击压力方程的推导、水击模型的建立。 (3) 利用有限元分析软件ADINA，完成溢流关井过程中不同时间关井的流体仿真模拟，得出不同关井时间下闸板处的压力和流速的变化规
3、律。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。(4) 对硬关井井口流场、进行分析。关键词：井控；硬关井；水击压力；流场模拟 AbstractIn the process of drilling, well kick, blowout preventing drilling accidents, realizing safety and high efficiency of exploration and development operation, reliable well control equipment is very important. In recent years, with the contin
4、uous development of drilling technology in deep well, ultradeep well, oil field and the high pressure oil and gas well more and more oil and gas fields, the occurrence of blowout out of control risk is more and more high, therefore, how to choose the shut-in technology to control overflow and blowou
5、t prevention are very important. At present, our country is in well control process is used mostly soft shut-in, hard shut-in or half soft shut-in three kinds of shut-in, using different shut-in wellhead equipment, to produce action also each are not identical, we must from the safety, reliability a
6、nd time. Into consideration. Therefore, how to choose an appropriate shut-in became a need studies seriously and try to solve the problem.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。This paper proposes a well control equipment current situation, on the well control equipment and well control technology, fluid model on the basis of
7、the study, carry out hard shut-in procedure under the water hammer model and different factors of wellhead pressure changes in the finite element simulation, and the flashboard blowout preventer shell are analyzed. This paper mainly completed the following work:彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。(1)In the field of well con
8、trol theory and well control equipment on the basis of the research, analysis of various objective conditions applicable to shut in the well, that in certain conditions more conducive to use hard shut-in well control the conclusion, points out the hard shut-in hammer analysis necessity.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 (
9、2)We will Complete the hypothesis premise water hammer wave speed and the pressure of water hammer equation, water hammer model.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。(3) Using finite element analysis software ADINA, complete overflow shut-in process in different time to shut in the well fluid simulation, different time at Kan
10、sai gate pressure and flow rate variation.茕桢广鳓鯡选块网羈泪。(4) For hard shut-in wellhead flowing analysis.Key words: well control; hard shut-in pressure; water hammer; flow field simulation鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。目录摘 要I籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。ABSTRACTII預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第1章 绪论1渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.1 概述1铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。1.2 问题的提出1擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。1.3 研究的目的和意
11、义1贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。1.4 研究的主要内容2坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。1.5 本章小结2蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。第2章 井控装备和技术3買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.1 井控装备概述3綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。2.1.1 井控设备组成及功能3驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。2.1.2 井口防喷器介绍4猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。2.1.2.1 防喷器结构和工作原理4锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2.1.2.2 防喷器组合压力级别的选择7構氽頑黉碩饨荠龈话骛。2.1.2.3 防喷器通径的选择7輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2.2 井控技术概述7尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.2.1 井控方式分类7识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.2.1.1 一级井
12、控7凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。2.2.1.2 二级井控7恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。2.2.1.3 三级井控8鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。2.2.2 井口事故8硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.2.2.1 井侵8阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2.2.2.2 溢流9氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.2.2.3 井涌9釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.2.2.4 井喷9怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.2.2.5 井喷失控9谚辞調担鈧谄动禪泻類。2.3 本章小结9嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。第3章 关井方式10熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。3.1 关井方式的分类10鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。3.1.1 硬关井10纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。3.1.2 软关井10颖刍莖蛺饽亿顿
13、裊赔泷。3.1.3 半软关井10濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。3.2 关井方式的选择11銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。3.3 本章小结11挤貼綬电麥结鈺贖哓类。第4章 硬关井流场分析和模型计算12赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。4.1 流体流型分析12塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。4.2 硬关井水击模型13裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。4.2.1 水击波传播的第一阶段13仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。4.2.2 水击波传播的第二阶段14绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。4.2.3 水击波传播的第三阶段14骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。4.2.4 水击波传播的第四阶段15瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。4.3水击压力的计算公式15鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。 4.4本章小结16栉
14、缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。第5章 流场模拟试验和数据分析17辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。5.1 ADINA软件介绍17峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。5.2流固耦合有限元模型18詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。5.2.1防喷器选择18则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。5.2.2固体有限元模型19胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。5.2.3流体有限元模型19鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。5.3流场试验及分析20稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。5.3.1不同时间关井井口压力测量和分析22陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。5.3.2各井段的水击压力分析25沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。5.3.3井井口流速测量和分析28钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。5.4本章小结和结论29懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。第6章
15、 减小水击方法30謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。致谢31呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。参考文献32莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。35分享到 翻译结果重试麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。抱歉，系统响应超时，请稍后再试 支持中英、中日在线互译 支持网页翻译，在输入框输入网页地址即可 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看，使您体验更加流畅1. 绪论1.1 概述常规钻井作业主要依靠井筒内的液柱压力略大于地层流体压力，达到正常钻进的目的4。但在钻井作业中，各种不确定的因素造成油气井的压力平衡遭到破坏，当井筒内的液柱压力不足以平衡地层压力时，就会发生溢流，对钻井的安全性产生严重影响。溢流的严重程度主要取决于地层的孔隙率、渗透率、井底欠压差值及地层流体进入井筒的数量。当溢流没有得到有效控制时，溢流程度就会不断加剧，其后果是导致井喷失控，不仅造成地下资源及生态环境的严重破坏，还对人的生命安全构成严重威胁。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。对溢流和井喷等危险进行有效的控制就必
